肠道细菌可通过饮食驱动的信号将白色脂肪转化为能量燃烧的米色脂肪，为代谢疾病提供新的治疗靶点。
希望之城的研究人员与布罗德研究所和庆应义塾大学的合作者共同发现，特定肠道细菌如何与饮食相互作用，触发小鼠体内的代谢转变，将储存能量的白色脂肪转化为燃烧热量的米色脂肪。
这项发表在《自然》杂志上的研究发现，低蛋白饮食会激活特定的肠道微生物群。这些微生物释放在体内循环的化学信号，促使脂肪组织燃烧能量而非储存能量。研究结果揭示了饮食、肠道菌群与代谢健康之间此前未知的生物学联系——这一联系可能为肥胖、糖尿病及相关疾病的未来治疗提供指导。
"脂肪组织并非固定不变——它出人意料地具有适应性，"希望之城兼职教授、该研究的共同资深作者本田健亚医学博士说道。"我们发现某些肠道细菌可以感知宿主的饮食，并将这些信息转化为告诉脂肪细胞燃烧能量的信号。"
白色脂肪与米色脂肪及代谢健康
成年人体内的大部分脂肪是储存多余卡路里的白色脂肪。相比之下，米色和棕色脂肪则通过燃烧能量产生热量并帮助调节代谢。新生儿体内的棕色脂肪水平较高，但随着时间的推移，这些储存量会减少。科学家长期以来一直在寻求将白色脂肪安全转化为米色脂肪的方法，这一过程被称为"米色化"，是改善代谢健康的潜在途径。
在实验中，只有在存在适当肠道细菌的情况下，采用低蛋白饮食的小鼠才会产生大量米色脂肪。缺乏微生物组的无菌小鼠在给予相同饮食时不会表现出这种脂肪燃烧反应。
"这告诉我们仅靠饮食是不够的，"本田说。"肠道微生物组是必不可少的。"
关键肠道细菌驱动脂肪褐变
研究团队确定了四种能够触发脂肪褐变的必要细菌菌株。当这些微生物与低蛋白饮食一起引入小鼠体内时，动物将白色脂肪转化为米色脂肪，体重增加减少，血糖控制得到改善，胆固醇水平降低。
细菌并非通过单一机制发挥作用，而是通过协调的两步过程。一种信号改变了胆汁酸并推动脂肪细胞进入热量燃烧状态。第二种信号促使肝脏释放FGF21——一种促进代谢的激素。干扰任一信号都会消除脂肪燃烧效果，表明两者都是必需的。
"这项工作强调了肠道微生物组如何主动解读我们所吃的食物，并将这些信息转化为身体回应的信号，"布罗德研究所核心成员、哈佛医学院医学教授、该研究的共同资深作者拉姆尼克·泽维尔医学博士说道。"这为我们思考微生物、代谢物和代谢疾病之间的相互作用、理解其机制，并可能将其转化为代谢健康的干预措施提供了机会。"
肥胖、饮食和未来疗法的影响
研究人员警告称，这些发现不应直接应用于人类。研究中使用的低蛋白饮食低于人类推荐水平，过去仅使用益生菌来改善代谢的努力大多未能成功。
相反，该研究强调了新的潜在药物靶点，特别是肠道微生物激活的生物途径，而不是依赖极端饮食或细菌补充剂。
"我们的目标不是告诉人们要吃极端的饮食，"希望之城和庆应义塾大学的研究第一作者田上健说。"真正的机会是充分理解这些途径，以设计能够安全模拟其益处的疗法。"
对疾病和代谢研究的广泛影响
肥胖和代谢紊乱是癌症、糖尿病和心血管疾病的主要风险因素，希望之城在这些领域拥有丰富的专业知识。通过展示肠道微生物和饮食如何重塑脂肪组织，这项研究增加了将代谢、炎症和疾病风险联系起来的证据。
这项工作是希望之城微生物组计划的一部分，该计划专注于通过结合饮食、营养和免疫系统的个性化和综合方法来推进癌症护理，以支持早期检测、定制治疗和改善结果。
"这项工作突显了肠道微生物组作为体内活跃的决策者，"本田说。"它不仅仅是对饮食做出反应——它会解读饮食。"
参考文献："对饮食线索的微生物介导的米色脂肪细胞诱导"，作者：田上健等，2026年3月4日，《自然》。
本研究得到了日本医学研究与发展署、日本促进科学学会、抗癌组织"Stand Up to Cancer"、惠康信托和淡马锡信托、三越健康福利基金会、中外制药创新药物发现科学基金会、庆应义塾大学、布罗德研究所传染病和微生物组计划以及美国国立卫生研究院的支持。
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